რა არის V-ფორმის ანტენა?
AV ანტენა არის მიმართული მავთულის ანტენა, რომელიც წარმოიქმნება ორი გამტარი ელემენტისგან, რომლებიც საერთო კვების წერტილიდან გარეთაა გამოწეული. ზემოდან დანახვისას, ანტენის ორი ფეხი ქმნის მკაფიო V-ფორმის სტრუქტურას.
V-ფორმის ანტენა შეიძლება განვიხილოთ, როგორც ორი გრძელმავთულიანი რადიატორის გაუმჯობესებული განლაგება. შესაბამისი ფეხის სიგრძისა და ჩართულობის კუთხის შერჩევით, ორი მავთულის მიერ წარმოქმნილი გამოსხივება შეიძლება გაძლიერდეს შერჩეული მიმართულებით, რაც უზრუნველყოფს უფრო მეტ ორიენტაციას, ვიდრე ერთი სწორი გრძელმავთულიანი ანტენა.
V-ფორმის ანტენები ხშირად ასოცირდება მაღალი სიხშირის საკომუნიკაციო სისტემებთან, განსაკუთრებით HF დიაპაზონში. თუმცა, მათი მუშაობის სიხშირე მხოლოდ ფიქსირებული დიაპაზონით არ განისაზღვრება. ფაქტობრივი მუშაობა დამოკიდებულია თითოეული ფეხის ელექტრულ სიგრძეზე, მწვერვალის კუთხეზე, კვების მეთოდზე, მონტაჟის სიმაღლეზე, მიმდებარე მიწის პირობებზე და იმაზე, ღიაა თუ დასრულებულია მავთულის ბოლოები.
სტრუქტურა და მოქმედების პრინციპი
ტიპური V-ს ფორმის ანტენა შედგება ორი გრძელმავთულიანი ელემენტისგან, რომლებიც დაკავშირებულია V-ს მწვერვალზე დაბალანსებულ კვების წერტილთან. ორ ფეხში დენები დიფერენციალურად აღიგზნება, რაც ნიშნავს, რომ მათ აქვთ თანაბარი სიდიდეები და საპირისპირო მყისიერი მიმართულება კვების წერტილში.
თითოეული მავთული წარმოქმნის საკუთარ გამოსხივების ნიმუშს. როდესაც ანტენის გეომეტრია სწორად არის შერჩეული, ორი ფეხის მიერ გენერირებული ძირითადი გამოსხივების წილები გადაფარავს და ერთიანდება V-ს ცენტრალური ღერძის გასწვრივ. ველის ეს დამატება ზრდის გამოსხივების ინტენსივობას სასურველი მიმართულებით და აუმჯობესებს ანტენის მიმართულებას.
სტრუქტურის აღწერისას ხშირად გამოიყენება ორი კუთხე:
- ანტენის ორ ფეხს შორის კუთხე არის ჩართული ან აპერსის კუთხე.
- ერთ ფეხსა და ცენტრალურ ღერძს შორის კუთხე ჩართული კუთხის ნახევარია.
ოპტიმალური კუთხე არ არის უნივერსალური ფიქსირებული მნიშვნელობა. ის იცვლება ანტენის ფეხების ელექტრული სიგრძისა და დაგეგმილი სამუშაო სიხშირის მიხედვით.
V-ს ფორმის ანტენის სტრუქტურა ორი გრძელი მავთულის ელემენტით და წვეროს კუთხით
რეზონანსული და დამთავრებული V ანტენები
V-ანტენები ზოგადად შეიძლება დაიყოს ორ კონფიგურაციად.
ღია ბოლოებიანი ან რეზონანსული V-ფორმის ანტენა დენის ტალღის ნაწილს მისი გამტარების ბოლოებიდან ირეკლავს. ეს არეკვლები ანტენის ფეხების გასწვრივ მდგარ ტალღებს ქმნის. ამ ტიპის ანტენა ჩვეულებრივ ორმხრივ გამოსხივების ნიმუშს წარმოქმნის, ძლიერი გამოსხივებით ანტენის ღერძის გასწვრივ ორი საპირისპირო მიმართულებით.
V-სებრი ანტენა ორი მავთულის შორეულ ბოლოებში იყენებს რეზისტენტულ დატვირთვებს. დატვირთვები ამცირებს დენის არეკვლას და ხელს უწყობს მოძრავი ტალღის მუშაობის შენარჩუნებას. ამან შეიძლება შეამციროს საპირისპირო მიმართულებით გამოსხივება და შექმნას უფრო მიმართულებითი ბოლოში გასროლის სქემა.
ტერმინირებული დიზაინი, როგორც წესი, უფრო თანმიმდევრულ მიმართულების ქცევას უზრუნველყოფს უფრო ფართო სიხშირის დიაპაზონში, მაგრამ გარკვეული რადიოსიხშირული სიმძლავრე ტერმინირებულ რეზისტორებში იფანტება. ამიტომ, ანტენის დიზაინერმა უნდა დააბალანსოს გამტარუნარიანობა, მიმართულების, ეფექტურობისა და სიმძლავრის დამუშავების მოთხოვნები.
სიხშირის დიაპაზონი და ელექტრული სიგრძე
ტრადიციული V-სებრი ანტენები ფართოდ გამოიყენება HF დიაპაზონში დაახლოებით 3-დან 30 MHz-მდე, რადგან ამ დიაპაზონში გრძელი ტალღის სიგრძეები სადენიან ანტენის სტრუქტურებს პრაქტიკულს ხდის ფიქსირებული საკომუნიკაციო დანადგარებისთვის.
თუმცა, V-ს ტიპის ანტენა განისაზღვრება მისი გეომეტრიითა და ელექტრული სიგრძით და არა ერთი სავალდებულო სიხშირული დიაპაზონით. თითოეული ფეხი შეიძლება იყოს ნახევარი ტალღის სიგრძის, ერთი ტალღის სიგრძის ან რამდენიმე ტალღის სიგრძის, საჭირო გამოსხივების დიაგრამისა და გაძლიერების მიხედვით.
ფეხების ელექტრული სიგრძის ზრდასთან ერთად, ანტენის მიმართულება ზოგადად შეიძლება გაუმჯობესდეს. ამავდროულად, შეიძლება გაჩნდეს დამატებითი გვერდითი წილები და გამოსხივების სურათი შეიძლება უფრო მგრძნობიარე გახდეს სიხშირის, მონტაჟის სიმაღლის, მიწის გამტარობისა და მშენებლობის ტოლერანტობის მიმართ.
რადიაციული სურათი და მიმართულება
რეზონანსული V-ანტენის გამოსხივების დიაგრამა, როგორც წესი, ორმხრივია. ორი მავთულის ელემენტის მიერ გენერირებული ველები ერთიანდება და ქმნის ძირითად წილებს, რომლებიც დაახლოებით V-ანტენის ცენტრალურ ღერძთანაა გასწორებული.
საბოლოო რადიაციული სურათი განისაზღვრება რამდენიმე ფაქტორით:
- თითოეული ანტენის ფეხის სიგრძე
- ფეხებს შორის კუთხე შედის
- ოპერაციული სიხშირე
- კვების წერტილის წინაღობა და შესაბამისობა
- ინსტალაციის სიმაღლე მიწის ზემოთ
- მავთულის დიამეტრი და გამტარის დანაკარგი
- ღია ან შეწყვეტილი კონფიგურაცია
ფეხის სიგრძის გაზრდამ შეიძლება გამოიწვიოს უფრო მაღალი მიმართულების მიღწევა, მაგრამ ასევე შეიძლება შეიქმნას უფრო ძლიერი გვერდითი წილები. ამ მიზეზით, ანტენის გაძლიერება არ უნდა განიხილებოდეს სხივის სიგანის, გვერდითი წილების დონის, წინა და უკანა თანაფარდობისა და წინაღობის მახასიათებლებისგან დამოუკიდებლად.
რეზონანსული V ანტენის ორმხრივი გამოსხივების სქემა
კვებისა და წინაღობის შესაბამისობის დადგენა
რადგან V-ფორმის ანტენა, როგორც წესი, დაბალანსებული მავთულის სტრუქტურისაა, ის, როგორც წესი, დაბალანსებული გადამცემი ხაზით იკვებება. თუ კოაქსიალური კაბელი გამოიყენება, კაბელზე საერთო რეჟიმის დენის შესამცირებლად და სიმეტრიული გამოსხივების სურათის შესანარჩუნებლად შეიძლება საჭირო გახდეს შესაბამისი ბალუნი ან შესაბამისი ქსელი.
შეყვანის წინაღობა იცვლება ფეხის სიგრძის, მწვერვალის კუთხის, სამუშაო სიხშირის, ინსტალაციის სიმაღლისა და მიმდებარე სტრუქტურების მიხედვით. წინაღობის სათანადო შესაბამისობა მნიშვნელოვანია არეკლილი სიმძლავრის შესამცირებლად და სისტემის სტაბილური მუშაობის მისაღწევად.
პრაქტიკული ანტენის შემუშავებისას, ინჟინრები, როგორც წესი, აფასებენ დაბრუნების დანაკარგს, VSWR-ს, გამოსხივების ნიმუშს, გაძლიერებას, პოლარიზაციას და ეფექტურობას ანტენის გეომეტრიის დასრულებამდე.
V-ს ანტენების უპირატესობები
V-ფორმის ანტენას რამდენიმე პრაქტიკული უპირატესობა აქვს:
- მარტივი მავთულის კონსტრუქცია
- უფრო მაღალი მიმართულება, ვიდრე ერთი გრძელი მავთულის ელემენტი
- შედარებით დაბალი წარმოების ღირებულება
- შესაფერისია დიდი ფიქსირებული HF დანადგარებისთვის
- მოქნილი ფეხის სიგრძე და აპერსის კუთხის დიზაინი
- ხელმისაწვდომია რეზონანსული და მოძრავი ტალღის კონფიგურაციებში
დიზაინის შეზღუდვები
V-ანტენებს ასევე აქვთ რამდენიმე შეზღუდვა:
- დაბალი სიხშირეების შემთხვევაში, მათ მნიშვნელოვანი ინსტალაციის სივრცე სჭირდებათ.
- რეზონანსულმა ვერსიებმა შეიძლება წარმოქმნას ძლიერი მდგომი ტალღები.
- ანტენის გრძელ ფეხებს შეუძლიათ მნიშვნელოვანი გვერდითი წილების წარმოქმნა.
- შესრულება შეიძლება შესამჩნევად შეიცვალოს სიხშირის მიხედვით.
- მიწის პირობებმა და მონტაჟის სიმაღლემ შეიძლება გავლენა მოახდინოს გამოსხივების სურათზე.
- შეწყვეტილი ვერსიები გარკვეულ ეფექტურობას ამცირებს, რადგან ენერგიას დატვირთვები შთანთქავს.
ტიპიური აპლიკაციები
V-ს ფორმის ანტენები ტრადიციულად გამოიყენება:
- მაღალი სიხშირის წერტილოვანი რადიოკავშირი
- მოკლეტალღოვანი გადამცემი და მიმღები სადგურები
- ფიქსირებული საკომუნიკაციო არხები დიდ მანძილზე
- რადიო მონიტორინგისა და სიგნალის მიღების სისტემები
- კომუნიკაციის კვლევა და ანტენის განათლება
- მიმართულებითი მავთულ-ანტენის ექსპერიმენტები
- საგანგებო და დისტანციური კომუნიკაციის სისტემები
საინჟინრო მნიშვნელობა
მიუხედავად იმისა, რომ თანამედროვე საკომუნიკაციო სისტემები სულ უფრო ხშირად იყენებენ კომპაქტურ მასივებს, რქოვან ანტენებს, ფართოზოლოვან ანტენებს და ელექტრონულად კონტროლირებად ანტენურ სისტემებს, V-ფორმის ანტენა ანტენის თეორიაში მნიშვნელოვან მოდელად რჩება.
ის ნათლად აჩვენებს, თუ როგორ მოქმედებს გამტარის სიგრძე, დენის ფაზა, ანტენის გეომეტრია და ველის სუპერპოზიცია გაძლიერებასა და გამოსხივების მიმართულებაზე. ამ ურთიერთობების გაგება ფასეულია უფრო მოწინავე ანტენის სტრუქტურების შესწავლისას, მათ შორის ფაზირებული მასივების, ფართოზოლოვანი საზომი ანტენების, მიმართულებითი მიკროტალღური ანტენების და ანტენის სატესტო სისტემების.
RF MISO ავითარებს ანტენისა და მიკროტალღური მიკროტალღური სისტემების გადაწყვეტილებებს რადიოსიხშირული ტესტირების, გაზომვის, კომუნიკაციის, რადარისა და სისტემური ინტეგრაციის აპლიკაციებისთვის. ანტენის ფუნდამენტური სტრუქტურების საფუძვლიანი გაგება ინჟინრებს ეხმარება შეარჩიონ შესაფერისი პროდუქტები და შეაფასონ ისეთი ძირითადი პარამეტრები, როგორიცაა გაძლიერება, პოლარიზაცია, სხივის სიგანე, წინაღობა და გამოსხივების დიაგრამა.
ანტენების შესახებ დამატებითი ინფორმაციის მისაღებად, გთხოვთ, ეწვიოთ:
გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 10 ივლისი
